(完整版)高中人教版物理必修2课后习题归纳整理.doc
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1、高中物理人教版必修二课后习题整理5.11. 跳水运动是一项难度很大又极具观赏性的运动,我国运动员多次在国际跳水赛上摘金夺银,被誉为跳水“梦之队”。图5.1-8是一位跳水队员从高台做“反身翻腾二周半”动作时头部的运动轨迹,最后运动员沿竖直方向以速度v入水。 整个运动过程中, 在哪几个位置头部的速度方向与入水时v的方向相同?在哪几个位置与v的方向相反?在图中标出这些位置。2 汽车以恒定的速率绕圆形广场一周用时 2 min,每行驶半周,速度方向改变多少度?汽车每行驶10 s,速度方向改变多少度?先作一个圆表示汽车运动的轨迹, 然后作出汽车在相隔 10 s的两个位置速度矢量的示意图。3. 一个物体的速
2、度方向如图5.1-9中v所示。从位置A开始,它受到向前但偏右(观察者沿着物体前进的方向看,下同)的合力。到达B时,这个合力突然改成与前进方向相同。到达 C 时,又突然改成向前但偏左的力。物体最终到达D。请你大致画出物体由A至D 的运动轨迹,并标出B点、C 点和 D 点。5.21. 炮筒与水平方向成 60 角,炮弹从炮口射出时的速度是 800 m/s,这个速度在水平方向和竖直方向的分速度各是多大?画出速度分解的图示。2. 在许多情况下,跳伞员离开飞机后最初一段时间降落伞并不张开,跳伞员做加速运动。随后,降落伞张开,跳伞员做减速运动。速度降至一定值后便保持不变,跳伞员做匀速运动,直至落地。如果无风
3、时某跳伞员竖直下落,着地时速度是5 m/s,在有风的情况下,风使他以4 m/s的速度沿水平方向向东运动。他将以多大速度着地?计算并画图说明。3. 一艘炮舰沿河由西向东行驶,在炮舰上发炮射击北岸的目标。要击中目标,射击方向应直接对准目标,还是应该偏东或偏西一些?作俯视图,并说明理由。4在图5.2-1的实验中,假设从某时刻(t0)开始,红蜡块在玻璃管内每 1 s 上升的距离都是10 cm,从t 0开始,玻璃管向右匀加速平移,每1 s通过的水平位移依次是4 cm、12 cm、20 cm、28 cm。在图 5.2-4中,y表示蜡块竖直方向的位移, x表示蜡块随玻璃管通过的水平位移, t 0时蜡块位于坐
4、标原点。请在图中标出t等于1 s、2 s、3 s、4 s时蜡块的位置,并用平滑曲线描绘蜡块的轨迹。5.31. 在一次摩托车跨越壕沟的表演中,摩托车从壕沟的一侧以速度v40 m/s沿水平方向飞向另一侧,壕沟的宽度及两侧的高度如图5.3-9所示。 摩托车前后轴距1.6 m,不计空气阻力。(1) 摩托车是否能越过壕沟?请计算说明。(2) 如果摩托车能越过壕沟,它落地的速度是多大?落地速度的方向与地面的夹角是多大(可用这个角的三角函数表示)?2某卡车司机在限速60 km/h的公路上因疲劳驾驶而使汽车与路旁障碍物相撞。处理事故的警察在路旁泥地中发现了卡车顶上的一个金属零件,可以判断,这是事故发生时该零件
5、从卡车顶上松脱后被抛出而陷在泥地里的。 警察测得该零件原位置与陷落点的水平距离为 13.3 m,车顶距泥地的竖直高度为 2.45 m。请你根据这些数据为判断该车是否超速提供证据。3. 如图 5.3-10,在水平桌面上用练习本做成一个斜面,使一个钢球从斜面上某一位置滚下, 钢球沿桌面飞出后做平抛运动。怎样用一把刻度尺测量钢球在水平桌面上运动的速度? 说出测量步骤,写出用所测的物理量表达速度的计算式。5.41. 某同学设计了一个探究平抛运动特点的家庭实验装置,如图 5.4-4。在水平桌面上放置一个斜面,每次都让钢球从斜面上的同一位置滚下,滚过桌边后钢球便做平抛运动。在钢球抛出后经过的地方水平放置一
6、块木板(还有一个用来调节木板高度的支架,图中未画),木板上放一张白纸,白纸上有复写纸,这样便能记录钢球在白纸上的落点。桌子边缘钢球经过的地方挂一条铅垂线。已知平抛运动在竖直方向上的运动规律与自由落体运动相同,在此前提下,怎样探究钢球水平分速度的特点?请指出需要的器材,说明实验步骤。2. 某同学为了省去图5.4-4中的水平木板,把第1题中的实验方案做了改变。他把桌子搬到墙的附近,使从水平桌面上滚下的钢球能打在墙上,把白纸和复写纸附在墙上,记录钢球的落点。改变桌子和墙的距离,就可以得到多组数据。如果采用这种方案,应该怎样处理数据?5.51. 地球可以看做一个半径为 6.4 10 3 km 的球体,
7、北京的纬度约为 40。位于赤道和位于北京的两个物体, 随地球自转做匀速圆周运动的角速度各是多大?线速度各是多大?2. 某走时准确的时钟,分针与时针的长度比是 1.21。(1) 分针与时针的角速度之比等于多少?(2) 分针针尖与时针针尖的线速度之比等于多少?3. 图 5.5-5 中,A、B 两点分别位于大、小轮的边缘上,C点位于大轮半径的中点,大轮的半径是小轮的2倍,它们之间靠摩擦传动, 接触面不打滑。 请在该装置的A、B、C三个点中选择有关的两个点,具体说明公式v r的以下三种变量关系:(1) v相等, 跟 r 成反比;(2) 相等,v跟 r 成正比;(3) r 相等,v跟 成正比。4. 图5
8、.5-6是自行车传动机构的示意图。假设脚踏板每2 s转1圈,要知道在这种情况下自行车前进的速度有多大,还需要测量哪些量?请在图中用字母标注出来,并用这些量推导出自行车前进速度的表达式。利用你家的自行车实际测量这些数据,计算前进速度的大小,然后实测自行车的速度。对比一下,差别有多大?5. 计算机上的“3.5英寸、1.44 MB”软磁盘的磁道和扇区如图5.5-7所示。磁盘上共有80个磁道(即80个不同半径的同心圆),每个磁道分成18个扇区(每扇区为 圆周),每个扇区可以记录512个字节。电动机使磁盘以300 r/min 的转速匀速转动。磁头在读、写数据时是不动的。磁盘每转一圈,磁头沿半径方向跳动一
9、个磁道。(1) 一个扇区通过磁头所用的时间是多少?(2) 不计磁头转移磁道的时间,计算机每秒内从软盘上最多可读取多少个字节?5.61. 甲、乙两物体都在做匀速圆周运动, 以下各种情况下哪个物体的向心加速度比较大?A. 它们的线速度相等,乙的半径小。B. 它们的周期相等,甲的半径大。C. 它们的角速度相等,乙的线速度小。D. 它们的线速度相等,在相同时间内甲与圆心的连线扫过的角度比乙的大。2. 月球绕地球公转的轨道接近圆,半径为3.8410 5 km,公转周期是27.3天。月球绕地球公转的向心加速度是多大?3A、B两个快艇在湖面上做匀速圆周运动,在相同的时间内,它们通过的路程之比是43,运动方向
10、改变的角度之比是32,它们的向心加速度之比是多少?4. 一部机器由电动机带动,机器上的皮带轮的半径是电动机皮带轮半径的 3 倍(图5.6-6),皮带与两轮之间不发生滑动。已知机器皮带轮边缘上一点的向心加速度为0.10 m/s 2 。(1) 电动机皮带轮与机器皮带轮的转速比 n 1 : n 2是多少?(2) 机器皮带轮上A点到转轴的距离为轮半径的一半,A点的向心加速度是多少?(3) 电动机皮带轮边缘上某点的向心加速度是多少? 5.7 1. 地球质量为 6.0 10 24 kg,地球与太阳的距离为 1.5 10 11 m。地球绕太阳的运动可以看做匀速圆周运动。太阳对地球的引力是多少?2把一个小球放
11、在玻璃漏斗中,晃动漏斗,可以使小球沿光滑的漏斗壁在某一水平面内做匀速圆周运动(图 5.7-6)。小球的向心力是由什么力提供的?3一个圆盘在水平面内匀速转动,角速度是4 rad/s。盘面上距圆盘中心0.10 m的位置有一个质量为 0.10 kg 的小物体能够随圆盘一起运动,如图 5.7-7。(1) 求小物体做匀速圆周运动时所受向心力的大小。(2) 关于小物体的向心力,甲、乙两人有不同意见:甲认为该向心力等于圆盘对小物体的静摩擦力,指向圆心;乙认为小物体有向前运动的趋势,静摩擦力方向和相对运动趋势方向相反,即向后,而不是和运动方向垂直,因此向心力不可能是静摩擦力。你的意见是什么?说明理由。4如图5
12、.7-8,细绳的一端固定于O点,另一端系一个小球,在O点的正下方钉一个钉子A,小球从一定高度摆下。经验告诉我们,当细绳与钉子相碰时,如果钉子的位置越靠近小球,绳就越容易断。请你对这一经验进行论证。5一辆汽车在水平公路上转弯,沿曲线由M向N行驶,速度逐渐减小。图5.7-9甲、乙、丙、丁分别画出了汽车转弯时所受合力 F的四种方向,你认为正确的是哪个?5.81如果高速转动飞轮的重心不在转轴上,运行将不稳定,而且轴承会受到很大的作用力,加速磨损。图5.8-11中飞轮半径 r 20 cm,OO为转动轴。正常工作时转动轴受到的水平作用力可以认为是0。假想在飞轮的边缘固定一个质量m0.01 kg的小螺丝钉P
13、,当飞轮转速n1 000 r/s时,转动轴 OO 受到多大的力?2. 质量为 2.0 10 3 kg 的汽车在水平公路上行驶,轮胎与路面间的最大静摩擦力为1.410 4 N。汽车经过半径为50 m的弯路时,如果车速达到72 km/h,这辆车会不会发生侧滑?3. 有一辆质量为 800 kg 的小汽车驶上圆弧半径为 50 m 的拱桥。(1) 汽车到达桥顶时速度为 5 m/s,汽车对桥的压力是多大?(2) 汽车以多大速度经过桥顶时恰好对桥没有压力而腾空?(3) 汽车对地面的压力过小是不安全的。因此从这个角度讲,汽车过桥时的速度不能过大。对于同样的车速,拱桥圆弧的半径大些比较安全,还是小些比较安全?(
14、4) 如果拱桥的半径增大到与地球半径 R 一样,汽车要在桥面上腾空,速度要多大?4. 质量为25 kg的小孩坐在秋千板上,小孩离拴绳子的横梁2.5 m。如果秋千摆到最高点时,绳子与竖直方向的夹角是60,秋千板摆到最低点时,小孩对秋千板的压力是多大?6.11. 地球公转轨道的半径在天文学上常用来作为长度单位,叫做天文单位 ,用来量度太阳系内天体与太阳的距离。已知火星公转的轨道半径是1.5天文单位,根据开普勒第三定律,火星公转的周期是多少天?2. 开普勒行星运动三定律不仅适用于行星绕太阳的运动, 也适用于卫星绕行星的运动。如果一颗人造地球卫星沿椭圆轨道运动,它在离地球最近的位置(近地点)和最远的位
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